[发明专利]一种生物质炉烟气余热回收利用方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质炉烟气余热回收利用方法及装置，属于余热综合利用技术领域。

背景技术

生物质是目前世界上应用最广泛的可再生能源，是唯一可循环、可再生的炭源，消费量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位。生物质的工业化应用主要有三种方法，一是将生物质燃烧获得能量；二是将生物质液化获得液体燃料和化工产品；三是将生物质气化获得燃气或合成其它化工产品；目前，生物质的工业化应用绝大部分采用第一种方法。背景技术中，采用生物质锅炉、油炉等将生物质燃烧获得能量的方法存在的问题：一是入炉的生物质燃料含水率较高，生物质的含水率高达30-50%，经晾晒后含水率仍高达15-30%，因受气温、空气湿度的影响，采用晾晒处理在较短的时间内生物质燃料的含水率很难降到15%以下，这部分水分进入生物质炉后气化为水蒸汽要消耗生物质自身大量的热量，造成生物质炉热效率明显下降；二是生物质炉烟气温度高达130-180℃，直接排到了大气中，这部分热量占绝干生物质热量的8-15%，造成生物质热量的极大浪费。大型生物质炉按干基生物质燃料设计的热效率为85-92%，因实际入炉的生物质燃料的含水率为15-30%，实际运行的热效率只有60-75%。

发明内容

本发明目的是提供一种生物质炉烟气余热回收利用方法及装置，利用烟气余热将生物质燃料中的水分蒸发随烟气排到大气中去，降低生物质炉入炉生物质燃料的含水率，提高生物质炉的热效率，进而实现烟气余热的回收利用，结构简单，节能效果显著，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种生物质炉烟气余热回收利用方法，包含如下工艺步骤：①燃烧生物质料产生的高温烟气与含水率较高的生物质料一起进入烟气气流干燥器，高温烟气对生物质料进行干燥，生物质料吸收高温烟气中的热量，其中的水分汽化为水蒸汽，混入高温烟气，烟气的温度降低、烟气中的水汽含量增加，称为水汽含量较高的低温烟气；②经烟气气流干燥器干燥的生物质料称为水分含量较低的生物质料，与水汽含量较高的低温烟气一起进入气固分离器，在气固分离器内完成气固分离的过程，水汽含量较高的低温烟气由气固分离器顶部排入大气，水分含量较低的生物质料由气固分离器底部进入生物质炉燃烧；③生物质炉燃烧产生的热能外供，产生的高温烟气进入烟气气流干燥器，对含水率较高的生物质料进行干燥，如此循环。

本发明利用燃烧生物质料产生的高温烟气将生物质燃料中的水分蒸发随烟气排到大气中去，降低生物质炉入炉生物质料的含水率，提高生物质炉的热效率，进而实现烟气余热的回收利用。

生物质炉燃烧产生的高温烟气分为两路，一路通过烟气气流干燥器烟气控制阀与烟气气流干燥器的进气口相连接；另一路通过烟囱烟气控制阀与烟囱相连接；当烟气气流干燥器故障或检修时，关闭烟气气流干燥器烟气控制阀，打开烟囱烟气控制阀，将高温烟气引入烟囱，保证生物质炉的连续运行。

一种生物质炉烟气余热回收利用装置，包含生物质炉、引风机、烟气气流干燥器、气固分离器、生物质料仓、生物质炉进口料仓；烟气气流干燥器的一端设置进气口和进料口，另一端设置混合出口，烟气气流干燥器的进气口与引风机出口相连接，烟气气流干燥器的进料口设置生物质料仓，烟气气流干燥器的混合出口与气固分离器进口相连接，气固分离器底部出口与生物质炉进口料仓相连接，生物质炉进口料仓与生物质炉进口连接，生物质炉的烟气出口连接引风机的进口。

本发明的烟气、生物质料循环过程：引风机出口的高温烟气，经烟气气流干燥器进入气固分离器，由气固分离器顶部排入大气；生物质料仓内的含水率较高的生物质料，随高温烟气一起进入烟气气流干燥器，生物质料吸收烟气中的热量，其中的水分汽化为水蒸汽进入烟气，烟气的温度降低、烟气中的水汽含量增加，在气固分离器内完成气固分离的过程，水汽含量较高的低温烟气由气固分离器顶部排入大气，水分含量较低的生物质料由气固分离器底部进入生物质炉进口料仓，送入生物质炉燃烧，热能外供，产生的高温烟气通过引风机后进入烟气气流干燥器，对生物质料进行干燥，如此循环。

本发明还设有烟囱、烟气气流干燥器控制阀和烟囱烟气控制阀，引风机的高温烟气出口分为两路，一路通过烟气气流干燥器控制阀与烟气气流干燥器的进气口相连接；另一路通过烟囱烟气控制阀与烟囱相连接。当烟气气流干燥器故障和检修时，关闭烟气气流干燥器控制阀，打开烟囱烟气控制阀，将高温烟气引入烟囱，保证生物质炉的连续运行。

生物质料仓和生物质炉进口料仓分别设置生物质料仓给料器和生物质炉进口料仓给料器。生物质炉与引风机之间设置除尘器。